"Волшебная" капсула для раннего обнаружения признаков рака пищевода

Ученые разработали капсулу размером с пилюлю, которая, будучи проглоченной пациентом, может диагностировать, контролировать и лечить заболевания желудочно-кишечного тракта, включая пищевод Барретта — состояние, которое, как известно, является предшественником рака пищевода.

Многофункциональная абляционная капсула для визуализации желудочно-кишечного тракта (multifunctional ablative gastrointestinal imaging capsule, MAGIC) — это более быстрый и дешевый метод, который может заменить традиционные эндоскопии с использованием трубок, которые являются дорогостоящими и инвазивными.

"Преимущество легко проглатываемой капсулы в том, что не требуется седация и время на восстановление, поэтому мы можем обследовать больше пациентов и выявлять более ранние стадии заболевания в условиях офиса менее чем за 10 минут, — говорит старший автор исследования Сингде Ли, профессор биомедицинской инженерии в университете Джона Хопкинса. — С помощью нашего устройства врачи смогут не только выявлять проблемы с желудочно-кишечным трактом, но и лечить их, причем в рамках одной процедуры".

Во время капсульной эндоскопии пациент проглатывает таблетку размером примерно с две поливитаминные таблетки, прикрепленную к нити. По мере продвижения капсулы по пищеводу крошечные камеры внутри таблетки делают снимки тонких структур не только на поверхности пищевода, но и под ней. Эти изображения передаются на записывающее устройство, чтобы врач мог их интерпретировать.

Результаты работы команды опубликованы в журнале Biomedical Engineering Frontiers.

Хотя капсульные эндоскопы существуют уже много лет, недостатки их более широкого применения по сравнению с обычными эндоскопиями остаются. Одним из них является то, что капсулы получают изображение только на одной длине волны, что ограничивает их способность создавать четкие изображения поражений пищевода.

В отличие от них, MAGIC работает с двумя длинами волн и может достигать разрешения изображения, значительно превосходящего существующие технологии привязных капсул, говорит ведущий автор исследования Хен-Чеол Парк, ученый из отдела биомедицинской инженерии.

Сверхмалые, но мощные камеры способны обнаружить даже едва заметные изменения в слизистой оболочке пищевода, что позволяет врачам с поразительной точностью выявлять ранние поражения.

Еще одна проблема существующих технологий привязных капсул заключается в том, что капсулы перемещаются по телу без визуального сопровождения, поэтому врачи не могут видеть, куда движутся эти устройства. Чтобы решить эту проблему, ученые оснастили свою капсулу крошечной традиционной эндоскопической камерой, поэтому изображения можно считывать на мониторе в режиме реального времени.

Команда также модернизирует капсулу для проведения лазерной абляции. Это означает, что если врач обнаружит потенциально опасную опухоль, он сможет удалить ее прямо на месте. По словам Ли, подобная функциональность еще никогда не демонстрировалась.

Убедившись, что технология успешно работает в исследованиях in vivo, команда Ли планирует в следующем году провести пилотное исследование на пациентах, чтобы определить ее эффективность в реальном мире.